武大电磁学期试卷A(含答案).docVIP

武汉大学测绘学院 2012－2013学年第二学期期末考试 《电磁学》试卷A 年级 2012 专业 测绘学院地球物理专业 科 目 电磁学 姓名 学号 主考教师 周国全 分数 一、填空题 1、(6分)写出电磁波谱重X射线的波长范围 ;可见光波的波长范围 . 。无线电波的长波,中波,短波及微波的波长范围分别是 . 。 2、(6分)已知一个交流电器设备的额定电压为10千伏,额定电流为1500A,功率 因素,则表观功率为 有功功率为 无功功率 . 。 (4分)试写出电磁场在两种媒质分界面上的衔接条件 。(假设分解面上无自由电荷和传导电流) 4、(4分)平行板电容器(极板面积为S, 间距为d )，中间有两层厚度各为和 , 介电常数分别为和的电介质层。当金属极板上带电面密度为时, 则电容C= , 极板间电位差U= 。 (10分) 试枚举均匀各向同性媒质中平面简谐电磁波的五条性质 6、(10分) 各向同性均匀电介质中有源电磁场的麦氏方程组（微分或积分形式） 电磁性质(本构)方程 , , 。 电荷守恒定律或电流的连续性方程是 。 (15分)如图所示，已知半径为R的无限长圆柱导体通有均匀分布的轴向电流I, 试求: , 在和两个区域的磁场分布。 一矩形回路长为L宽为且与圆柱导体的轴线共面放置；矩形回路的左侧长边的边缘与轴线平行且距离为，求穿过此矩形回路的磁通量。 当圆柱导体通有均匀分布的轴向电流；其中与I0为常量，试求此矩形线框中的感应电动势。 三、(15分)为了测量一个有磁芯损失的电感元件的自感L和有功电阻r,设计测量电路如图,在此元件上串联一个电阻R=40欧,测得R上的电压=50伏,待测电感元件上的电压为=50伏,总电压U=50伏,已知频率f=300周,求L和r。 四、(15分)如图所示的麦克斯韦LC电桥主要用于较小的电感元件参量的测量.试导出被测电感元件的自感系数, 及Q值。 五, (15分) 在如图所示的滤波电路中,在f=100周的频率下欲使输出电压为输入电压的,求此时抗流圈自感L,已知==10。 2013《电磁学》试卷A参考答案: 一, 填空题 1、(6分)写出电磁波谱中X射线的波长范围 ;可见光波的波长范围。无线电波的长波,中波,短波及微波的波长范围分别是 3km以上; 30km—50m; 50m—10m; 10m以下。 2, 表观功率千伏安 有功功率 (有功)=15000 无功功率P(无功)=15000 3, 4， , 5, (1) 电磁波是横波.令代表电磁波传播方向的单位矢量,则振动的电矢量E 和磁 矢量H都与垂直,即: (2) 电矢量与磁矢量垂直,即 (3) E和H同相位,并且在任何时刻,任何地点,E,H和三个矢量总构成右旋系, 即的方向总是沿着传播方向的. (4) E和H的幅值成比例,令和分别代表E和H 的幅值, 和的比例关系为 (5)电磁波的传播速度为 在真空中,电磁波的速度为 6, 各向同性均匀电介质中有源电磁场的麦克斯韦方程组 本构方程是 电荷守恒定律或电流的连续性方程是。 二, (15分) 解： (1) 由安培环路定理可求得通电圆柱体产生的磁场为： 在区域， (3分) 在区域，